La Mécanique Quantique pour les Non Physiciens

La m´ecanique quantique pour non-physiciens Si l’on suit cette interpr´etation, les probabilit´es en m´ecanique quantique ont un statut conceptuel semblable `a celui qu’elles ont dans la physique classique : les particules ont des propri´et´es telles que la position, la vitesse ou l’´energie, mais celles-ci nous sont inconnues ; c’est pourquoi nous faisons usage des probabilit´es pour d´ecrire cette situation. L’unique trait original 20 , compar´e aux probabilit´es classiques, est que ces propri´et´es sont inconnais- sables, mˆeme en principe (ou, du moins, nous ne pouvons en connaˆıtre que quelques-unes simultan´ement) 21 . La conception implicite est probablement celle qui se cache derri`ere les formules famili`eres telles que « la fonction d’onde ne repr´esente pas le syst`eme mais la connaissance que nous en avons » ou encore, « la m´ecanique quantique ne parle pas de la nature, mais de la connaissance que nous en avons » . Suivant cette ligne de pens´ee, la r´eduction de la fonction d’onde ne pose pas de probl`eme particulier. Quand nous mesurons un syst`eme, nous apprenons quelque chose `a son sujet, ainsi notre connaissance (c’est-`a-dire la fonction d’onde) change. On peut penser que la plupart des physiciens qui ne se pr´eoccupent pas des fonde- ments de la m´ecanique quantique adoptent souvent cette vue implicite ; cependant, une analyse historique d´etaill´ee serait n´ecessaire pour ´evaluer cette conjecture. Si la conception implicite ´etait d´efendable, il y aurait effectivement moins de raisons de s’inqui´eter (il est d’ailleurs curieux de voir que des physiciens pr´esentent parfois cette interpr´etation-l`a comme dramatique, alors qu’elle l’est bien moins que l’interpr´etation litt´erale). Malheureusement, il existe des th´eor`emes qui empˆechent d’accepter cette conclu- sion optimiste. Ces th´eor`emes montrent que, si l’on suppose que certains ensembles de quantit´es physiques mesurables poss`edent des valeurs avant qu’on ne les ‘mesure’, et si la mesure r´ev`ele simplement ces valeurs, alors on arrive `a des contradictions ; c’est-`a- dire qu’on peut d´emontrer, en supposant seulement que ces quantit´es pr´eexistent `a leur 20 Mis `a part le fait que l’´equation de Schr¨odinger r´egit l’´evolution de la fonction d’onde plutˆot que celle de la probabilit´e ; cela est vrai (et est souvent soulign´e) mais ne change rien `a la pr´esente discussion. 21 Parce que « mesurer » une propri´et´e change la fonction d’onde et d`es lors change les propri´et´es qui sont associ´ees aux op´erateurs qui ne commutent pas avec l’op´erateur correspondant `a la propri´et´e mesur´ee. 17